* Регистрация    * Вход
Проектирование | Теория и концепции | Объекты участников
Практические вопросы | Предпринимательство | Проекты сообщества







Купол из базальтопластикового профиля D-18м V8
#1   03.11.2017 — 14:56
Аватара пользователя
Купол из композиционного базальтопластикового профиля. Внимание, не арматура.
Это не купольный дом, а оболочка для двухэтажного дома с плоской крышей. Площадь застройки дома 120м2.
Надеюсь получить помощь сообщества в проектировании данного купола.
Концепция проекта:. Как можно меньше использовать металла. Диаметр купола 18 м. Должен выдерживать снеговую и ветровую нагрузку Московской области 180 Кг/м2. Пропускать максимум светового потока. Покрытие может быть комбинированным. Иметь минимум различных типоразмеров конструктивных элементов. Иметь внешний оригинальный вид. Использовать самые современные материалы и технологии но в разумных пределах. На крыше дома и около домового пространства будет разбит летний сад. Можно использовать конструкцию дома для снятия части нагрузки с купола.
Ответить с цитатой
Re: Купол из базальтопластикового профиля D-18м V8
#2   03.11.2017 — 19:15
М-м-м, я бы тоже такой хотел построить. Со "скворешником" на вершине и кованой винтовой лестницей туда!

Погуглил, профиль FRP - эпоксидная смола с фиброй базальтового волокна. У китайцев было мало информации, неизвестна плотность (сколько внутри фибры и пустоты). Думаю это важно для качества.
Почему-то в последнее время я начал размышлять как Три поросенка. Мол все чаще камень и металл подменяются ограникой и синтетикой.
Подскажите, в чем причина выбора этого материала?
_________________
теоретик
Ответить с цитатой
Re: Купол из базальтопластикового профиля D-18м V8
#3   03.11.2017 — 20:38
Аватара пользователя
streloch писал(а):
М-м-м, я бы тоже такой хотел построить. Со "скворешником" на вершине и кованой винтовой лестницей туда!

Погуглил, профиль FRP - эпоксидная смола с фиброй базальтового волокна. У китайцев было мало информации, неизвестна плотность (сколько внутри фибры и пустоты). Думаю это важно для качества.
Почему-то в последнее время я начал размышлять как Три поросенка. Мол все чаще камень и металл подменяются ограникой и синтетикой.
Подскажите, в чем причина выбора этого материала?
1. Это "теплый" материал. Я думаю, что на нем не будут образовываться сосульки. 2. Он не требует ухода. 3. Ему можно придать любой цвет. 4. По прочности не уступает металлу.
5. Для поиска лучше использовать стеклопластиковый профиль. По характеристикам базальтовая немного прочнее. Чисто базальтовый профиль встречается редко. Технологически делают профиль из базальтовых нитей, а поверхностный слой из стеклопластикового полотна, что придает более эстетический вид.
Вложение:
Сравнительные характеристики стеклопластика, стали, алюминиевых сплавов.jpg
Сравнительные характеристики стеклопластика, стали, алюминиевых сплавов.jpg [ 156.91 Кб | Просмотров: 529 ]
Ответить с цитатой
Re: Купол из базальтопластикового профиля D-18м V8
#4   03.11.2017 — 22:29
Оопс!... Читайте ниже

Чем вы FPR крыть будете? Если задача "самые современные материалы, то, наверное рулонным ETFE?
_________________
теоретик
Ответить с цитатой
Re: Купол из базальтопластикового профиля D-18м V8
#5   04.11.2017 — 04:53
Аватара пользователя
kulalex писал(а):
1. Это "теплый" материал. Я думаю, что на нем не будут образовываться сосульки.
Образование сосулек не связано с "тёплостью" материала.
Цитата:
2. Он не требует ухода.
Сталь покрытая холодным цинком тоже не требует ухода (вот этим - https://xn--80aafc5bcni6j.xn--p1ai/technology/).
Цитата:
3. Ему можно придать любой цвет.
А нужно?
Цитата:
4. По прочности не уступает металлу.
В данном случае не на прочность надо смотреть, а на модуль упругости, а он в 4! раза меньше, чем у стали.

Выводы:
1. Каркас из композита всегда обойдётся дороже, чем каркас из стали.
2. Соединять между собой стальные элементы несравнимо проще, удобнее и надёжнее (сварка или болты), чем элементы из композита, имеющего волокнистую структуру.
3. Посмотрите на современное промышленное строительство (заводские здания). Во всём мире там фигурирует исключительно стальной прокат в виде балок или ферм. Проектировщики давно уже поняли это, конкуренция в этой отрасли сумасшедшая и сталь оказывается наилучшим решением.
4. Возможный конкурирующий материал - дерево. Однако, древесина остаётся дешевой пока она не обработана (не сушёная и не строганная). Т.е. обрабатывать надо самому. Также, остаётся проблемой соединение между собой элементов из дерева, вследствие его анизотропии - волокнистости структуры, из за которой имеется существенное различие прочности материала вдоль и поперёк волокон. Иными словами, в конструкции из дерева должно быть как можно меньше соединений, т.е. материал лучше использовать длинномерный. Вариант геодезика, состоящего из множества коротких деревянных деталей, да еще соединённых в узлы по шесть штук, никак нельзя назвать удачным. Он всегда будет дорогой за счёт коннекторов.

А длинные доски - прямые и изогнуть их в арки невозможно. В дугу можно изогнуть только тонкую доску - ламель, но отдельная ламель не обладает необходимой жёсткостью. Нужен пакет ламелей, сцепленных между собой, лучше всего с помощью клея (полиуретанового). Однако, ламели придётся делать самому. Производители клееного бруса делают слишком толстые ламели, и перестраивать оборудование под вас не будут. Вот мой опыт изготовления гнутоклеёной арки - https://www.facebook.com/permalink.php?story_fbid=1629587867083532&id=100000970044006&pnref=story

При наличии достаточного количества заявок я мог бы взяться за производство таких арок для куполов диаметром 8-16 метров. Цех и оборудование имеется.
Ответить с цитатой
Re: Купол из базальтопластикового профиля D-18м V8
#6   04.11.2017 — 17:54
Аватара пользователя
streloch писал(а):
Убедили!
Чем вы FPR крыть будете? Если задача "самые современные материалы, то, наверное рулонным ETFE?
ETFE очень дорогой материал. Экономически не оправдано его использовать. Я рассматриваю этот вопрос так, купол делю на части, юг и север, фасадная часть и тыловая, нижний пояс на уровне полутора метров наиболее уязвима от самих хозяев.
Ответить с цитатой
Re: Купол из базальтопластикового профиля D-18м V8
#7   04.11.2017 — 18:49
Аватара пользователя
And-Ray писал(а):
kulalex писал(а):
1. Это "теплый" материал. Я думаю, что на нем не будут образовываться сосульки.
Образование сосулек не связано с "тёплостью" материала.
Цитата:
2. Он не требует ухода.
Сталь покрытая холодным цинком тоже не требует ухода (вот этим - https://xn--80aafc5bcni6j.xn--p1ai/technology/).
Цитата:
3. Ему можно придать любой цвет.
А нужно?
Цитата:
4. По прочности не уступает металлу.
В данном случае не на прочность надо смотреть, а на модуль упругости, а он в 4! раза меньше, чем у стали.

Выводы:
1. Каркас из композита всегда обойдётся дороже, чем каркас из стали.
2. Соединять между собой стальные элементы несравнимо проще, удобнее и надёжнее (сварка или болты), чем элементы из композита, имеющего волокнистую структуру.
3. Посмотрите на современное промышленное строительство (заводские здания). Во всём мире там фигурирует исключительно стальной прокат в виде балок или ферм. Проектировщики давно уже поняли это, конкуренция в этой отрасли сумасшедшая и сталь оказывается наилучшим решением.
4. Возможный конкурирующий материал - дерево. Однако, древесина остаётся дешевой пока она не обработана (не сушёная и не строганная). Т.е. обрабатывать надо самому. Также, остаётся проблемой соединение между собой элементов из дерева, вследствие его анизотропии - волокнистости структуры, из за которой имеется существенное различие прочности материала вдоль и поперёк волокон. Иными словами, в конструкции из дерева должно быть как можно меньше соединений, т.е. материал лучше использовать длинномерный. Вариант геодезика, состоящего из множества коротких деревянных деталей, да еще соединённых в узлы по шесть штук, никак нельзя назвать удачным. Он всегда будет дорогой за счёт коннекторов.

.
Что касается дерева модуль упругости 10-12 Гпа У композиционного материала в четыре раз больше чем у дерева.
С промышленными зданиями Вы правы, пока используется сталь. Хотя это отдельная тема, но промышленность уже использует двутавровые балки.
Вот коннекторы для композиционного материала не металлические это новая интересная задача.
В Европе построено несколько куполов из дерева примерно 18м диаметра.
Ответить с цитатой
Re: Купол из базальтопластикового профиля D-18м V8
#8   04.11.2017 — 22:04
Аватара пользователя
kulalex писал(а):

Что касается дерева модуль упругости 10-12 Гпа У композиционного материала в четыре раз больше чем у дерева.
Да и хрен с ним, необходимую жесткость легко набрать сечением дерева, благо стоит оно всего то 7 килорублей за куб. А вот композит стоит дорого.
Цитата:
С промышленными зданиями Вы правы, пока используется сталь. Хотя это отдельная тема, но промышленность уже использует двутавровые балки.
Да их всю историю использовали, как только появилась технология проката стали. Сейчас всё больше используют сварные - переменного сечения.
Цитата:
Вот коннекторы для композиционного материала не металлические это новая интересная задача.
Да какая разница, проблемы те же.
Цитата:

В Европе построено несколько куполов из дерева примерно 18м диаметра.
Можно и больше построить.
Ответить с цитатой
Re: Купол из базальтопластикового профиля D-18м V8
#9   05.11.2017 — 17:15
Аватара пользователя
And-Ray писал(а):
kulalex писал(а):
Да какая разница, проблемы те же.
Цитата:

В Европе построено несколько куполов из дерева примерно 18м диаметра.
Можно и больше построить.
Для сравнения цены, прочности, сложности изготовления, сборки и т.д. Хотело сь бы оттолкнуться от какой то металлической конструкции. Наиболее близкая к моей задаче "V5 (4/9) D12,5 (строительство купола-оранжереи под Москвой)" Хотя в конструкции была использована повышенная прочность балок из за нагрузки грунта, которым засыпали часть конструкции. Трубы балок каркаса - квадрат 60х4мм. Возможно у Вас есть какие то другие примеры.
Близкая к этому профилю базальтовая 60х40х3 1п.м. 1.62 Кг 406 руб п.м. Хотя если использовать более легкое покрытие, то возможно более меньших размеров профиль.
http://gbt-trade.ru/nashi-issledovaniya Характеристики профиля.
Ответить с цитатой
Re: Купол из базальтопластикового профиля D-18м V8
#10   06.11.2017 — 06:32
Аватара пользователя
kulalex писал(а):
Для сравнения цены, прочности, сложности изготовления, сборки и т.д.
Хотело сь бы оттолкнуться от какой то металлической конструкции. Наиболее близкая к моей задаче "V5 (4/9) D12,5 (строительство купола-оранжереи под Москвой)" Хотя в конструкции была использована повышенная прочность балок из за нагрузки грунта, которым засыпали часть конструкции. Трубы балок каркаса - квадрат 60х4мм. Возможно у Вас есть какие то другие примеры.
Близкая к этому профилю базальтовая 60х40х3 1п.м. 1.62 Кг 406 руб п.м. Хотя если использовать более легкое покрытие, то возможно более меньших размеров профиль.
http://gbt-trade.ru/nashi-issledovaniya Характеристики профиля.
Для случая V5 (4/9) D12,5 длина ребра около полутора метров. Подойдёт профильная стальная труба сечением 40Х25Х2 или 50Х25Х2.
В композитные рёбра придётся вклеивать металлические наконечники, а это сложно и дорого.
Ответить с цитатой
Re: Купол из базальтопластикового профиля D-18м V8
#11   06.11.2017 — 12:36
Аватара пользователя
And-Ray писал(а):
kulalex писал(а):
Для сравнения цены, прочности, сложности изготовления, сборки и т.д.
Хотело сь бы оттолкнуться от какой то металлической конструкции. Наиболее близкая к моей задаче "V5 (4/9) D12,5 (строительство купола-оранжереи под Москвой)" Хотя в конструкции была использована повышенная прочность балок из за нагрузки грунта, которым засыпали часть конструкции. Трубы балок каркаса - квадрат 60х4мм. Возможно у Вас есть какие то другие примеры.
Близкая к этому профилю базальтовая 60х40х3 1п.м. 1.62 Кг 406 руб п.м. Хотя если использовать более легкое покрытие, то возможно более меньших размеров профиль.
http://gbt-trade.ru/nashi-issledovaniya Характеристики профиля.
Для случая V5 (4/9) D12,5 длина ребра около полутора метров. Подойдёт профильная стальная труба сечением 40Х25Х2 или 50Х25Х2.
В композитные рёбра придётся вклеивать металлические наконечники, а это сложно и дорого.
Что значит вклеивать? Если рассматривать металлические коннекторы, то они будут крепиться так же металлическими винтами. Как в той конструкции на которую я ссылался. Но я в своей задаче хочу уйти от металла или свести его к мнимому. Интересно было бы разобраться какое соединение должно быть в композиционном материале при разрыве которого разрыв происходил бы не в месте соединения. Учитывая, что в куполе при сжатии будет играть роль только упругость профиля.
Ответить с цитатой
Re: Купол из базальтопластикового профиля D-18м V8
#12   06.11.2017 — 17:44
доброго времени суток,
появилась и давно уже гложит меня идея построить купол из композитов.
одно время читал форум, и даже выложил идею (viewtopic.php?p=29706#p29706 , но она никого не заинтересовала) потом построил из стеклопластика радиопрозрачный купол для спутниковой антенны диаметром 4 метра. этот купол был без каркаса с ребрами жесткости по краю панелей, но это сложно (по краям стекло плохо укладывается и прикатывается) и скорее всего недостаточно прочно при переходе к бОльшим масштабам, сейчас идея следующая - каркас из гнуто-клееного бруса, а наружний слой или скорлупа из слеклопластика.
есть эскизный проект, но его надо полностью переделывать.
собственно хочется советов, особенно мнения And-Ray, после его постов на этом форуме начал грысть солид, ну и эту модель собрал.
сразу пару слов в защиту выбранной конфигурации - стеклопластик сравнительно дешев, крепок и эстетичен, первоначальные затраты на матрицу окупаются более менее серийным производством, (малый купол делали вдвоем в гараже с нулевым опытом, матрицу пилил из пенополистирола на ЧПУ фрезере слоями), гнутый брус делают друзья в столярке.
Планируется ресторан, люди готовы дать денег на постройку, просят цену...

СОЗДАЛ НОВУЮ ТЕМУ,
хотя на мой взгляд вполне совместимая идея, использовать армированные пластики имеет смысл для изготовления больших деталей сложной формы с минимумом соединений. центральная часть фюзеляжа боинга это одна деталь изготовленная намоткой...

проект, еще без каркаса

скрин.gif
скрин.gif [ 265.24 Кб | Просмотров: 321 ]
панели с ребрами жесткости

P70801-195344.jpg
P70801-195344.jpg [ 125.27 Кб | Просмотров: 321 ]
почти собранный купол

P70810-210001.jpg
P70810-210001.jpg [ 53.67 Кб | Просмотров: 321 ]
Ответить с цитатой
Re: Купол из базальтопластикового профиля D-18м V8
#13   06.11.2017 — 19:26
Аватара пользователя
sa6ok
Моя тема и концепция ничего общего с Вашей идеей не имеет. Если можно то удалите, что бы не отвлекала. Спасибо.
Ответить с цитатой
Re: Купол из базальтопластикового профиля D-18м V8
#14   06.11.2017 — 20:44
Аватара пользователя
sa6ok писал(а):
доброго времени суток,
появилась и давно уже гложит меня идея построить купол из композитов.
одно время читал форум, и даже выложил идею (viewtopic.php?p=29706#p29706 , но она никого не заинтересовала) потом построил из стеклопластика радиопрозрачный купол для спутниковой антенны диаметром 4 метра. этот купол был без каркаса с ребрами жесткости по краю панелей, но это сложно (по краям стекло плохо укладывается и прикатывается) и скорее всего недостаточно прочно при переходе к бОльшим масштабам, сейчас идея следующая - каркас из гнуто-клееного бруса, а наружний слой или скорлупа из слеклопластика.
есть эскизный проект, но его надо полностью переделывать.
собственно хочется советов, особенно мнения And-Ray, после его постов на этом форуме начал грысть солид, ну и эту модель собрал.
сразу пару слов в защиту выбранной конфигурации - стеклопластик сравнительно дешев, крепок и эстетичен, первоначальные затраты на матрицу окупаются более менее серийным производством, (малый купол делали вдвоем в гараже с нулевым опытом, матрицу пилил из пенополистирола на ЧПУ фрезере слоями), гнутый брус делают друзья в столярке.
Планируется ресторан, люди готовы дать денег на постройку, просят цену...
А Вы свою тему создайте, думаю, что она будет интересной.
Ответить с цитатой
Re: Купол из базальтопластикового профиля D-18м V8
#15   16.11.2017 — 15:57
Аватара пользователя
На обсуждение коннектор для моего купола. Я только в прошлом году пришел к такой похожей форме. Но сегодня нашел ссылку CiuDum .
viewtopic.php?p=13428#p13428
В своей конструкции я хочу уйти от пятиугольников, и уйти от ломаных горизонтальных линий.

Модель купола.jpg
Модель купола.jpg [ 175.98 Кб | Просмотров: 128 ]
Модель коннектора.jpg
Модель коннектора.jpg [ 196.08 Кб | Просмотров: 128 ]
alfer_8 archicad.jpg
alfer_8 archicad.jpg [ 102.26 Кб | Просмотров: 128 ]
Ответить с цитатой